Question

含苯酚的工业废水的处理流程如图所示．

（1）①流程图设备Ⅰ中进行的是

 

操作（填写操作名称）．
②图中，能循环使用的物质是：C₆H₆、CO₂

 

、

 

．
（2）为了防止水源污染，用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚，此方法是

 

．
（3）从废水中回收苯酚的方法是：
①用有机溶剂萃取废液中的苯酚；
②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离；
③通入某物质又析出苯酚．
试写出②、③两步的反应方程式：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：由流程可知，设备Ⅰ中含有苯和工业废水，可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，进入设备Ⅱ，设备Ⅱ加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，在设备Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备Ⅳ中的主要物质为NaHCO₃，在溶液中加入氧化钙，可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，
（1）①苯萃取苯酚，加入过量的氢氧化钠溶液，苯酚和氢氧化钠反应，静置分液，据此即可解答；
②根据生产流程图中的物质，找出反应物与生成物，然后分析生成物中的物质被用作反应物的即为可循环利用的物质；
（2）根据苯酚和氯化铁溶液之间的显色反应来回答；
（3）苯酚可以和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液，向苯酚钠溶液中加强酸可以得到苯酚．

解答： 解：由流程可知，设备Ⅰ中含有苯和工业废水，可经萃取、分液得到苯酚的苯溶液混合物，进入设备Ⅱ，设备Ⅱ加入氢氧化钠溶液，可得到苯酚钠，在设备Ⅲ中通入二氧化碳可得到苯酚，发生C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，设备Ⅳ中的主要物质为NaHCO₃，在溶液中加入氧化钙，可生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，
（1）工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，说明在设备Ⅰ中进行的是萃取，利用苯与苯酚相似的结构互溶与水不溶，将苯酚从工业废水里提取出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚、苯混合液进入设备Ⅱ；故答案为：萃取分液；
②设备Ⅴ应是石灰窑，CaCO₃高温分解所得的产品是氧化钙和二氧化碳，所得二氧化碳通入设备Ⅲ，反应所得氧化钙进入设备Ⅳ．在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、CO₂、和NaOH理论上应当没有消耗，它们均可以循环使用，故答案为：NaOH溶液；CaO；
（2）苯酚和氯化铁溶液之间会发生显色反应，向溶液中滴加FeCl₃溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚，故答案为：向污水中滴加FeCl₃溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚；
（3）苯酚可以和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液，苯酚钠溶液和有机溶剂是互不相溶的，与有机溶剂脱离，然后向苯酚钠溶液中加强酸可以得到苯酚，发生的反应为：
，故答案为：．

点评：本题考查物质的分离、提纯的基本方法和综合应用，为高频考点，涉及苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，根据苯和苯酚的性质进行解答，难度较大．